[发明专利]强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器及燃气轮机

权利要求书

1.一种强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于，包括：轴向旋流喷嘴(1)、燃料预混器(2)以及预混套筒(3)；

所述预混套筒(3)内侧安装所述燃料预混器(2)，所述预混套筒(3)和所述燃料预混器(2)一端安装在燃烧室(4)的燃烧室头部端板(41)上，所述燃料预混器(2)和所述预混套筒(3)之间安装所述轴向旋流喷嘴(1)；

所述燃烧室头部端板(41)上安装多个所述轴向旋流喷嘴(1)，相邻所述轴向旋流喷嘴(1)的旋流数不同，相间所述轴向旋流喷嘴(1)的旋流数相同。

2.根据权利要求1所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于，所述轴向旋流喷嘴(1)包括：轴向旋流喷嘴外壁(103)、轴向旋流喷嘴内壁(104)以及轴向旋流叶片(105)；

所述轴向旋流喷嘴外壁(103)内侧设置所述轴向旋流喷嘴内壁(104)，所述轴向旋流喷嘴内壁(104)和所述轴向旋流喷嘴外壁(103)之间安装多个所述轴向旋流叶片(105)；

所述轴向旋流喷嘴内壁(104)和所述轴向旋流喷嘴外壁(103)之间的环形空间通过所述轴向旋流叶片(105)分割为多个轴向环形旋流流道(106)。

3.根据权利要求2所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于，相邻的三个所述轴向旋流喷嘴(1)包括：第一喷嘴(11)、第二喷嘴(12)以及第三喷嘴(13)；

所述第一喷嘴(11)和所述第三喷嘴(13)位于所述第二喷嘴(12)的两侧，所述第二喷嘴(12)的旋流数不等于所述第一喷嘴(11)和所述第三喷嘴(13)的旋流数，所述第一喷嘴(11)和所述第三喷嘴(13)的旋流数相同。

4.根据权利要求2所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于：所述燃料预混器(2)背向所述燃烧室头部端板(41)一端设置燃料预混器入口(21)，所述燃料预混器入口(21)连接燃料源，所述燃料预混器(2)侧壁上设置多排燃料射流孔(22)，所述燃料射流孔(22)连通所述燃料预混器(2)内部空间和所述燃料预混器(2)外部与所述预混套筒(3)之间的空间。

5.根据权利要求1所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于：所述预混套筒(3)背向所述燃烧室头部端板(41)一端和所述燃料预混器(2)之间位置设置预混套筒入口(31)，空气从所述预混套筒入口(31)进入所述预混套筒(3)和所述燃料预混器(2)之间的空间。

6.根据权利要求1所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于：多个所述轴向旋流喷嘴(1)旋向相同。

7.根据权利要求3所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于：所述第二喷嘴(12)和所述第一喷嘴(11)或所述第三喷嘴(13)之间间距L1为1.75d-2.25d；

所述燃烧室(4)侧面由燃烧室短侧壁(42)和燃烧室长侧壁(43)合围形成，所述第一喷嘴(11)、所述第二喷嘴(12)以及所述第三喷嘴(13)轴心所围成的圆与所述燃烧室内侧壁(42)和燃烧室外侧壁(43)同心；

所述第一喷嘴(11)、所述第二喷嘴(12)以及所述第三喷嘴(13)轴心距所述燃烧室长侧壁(42)距离L5与所述第一喷嘴(11)和所述第三喷嘴(13)轴心距所述燃烧室短侧壁(43)距离L2相等，为1d-1.5d；

d为所述轴向旋流喷嘴内壁(104)和所述轴向旋流喷嘴外壁(103)之间环形空间的外径。

8.根据权利要求4所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器，其特征在于：相邻两排所述燃料射流孔(22)之间的距离L3为0.2d-0.3d；

所述预混套筒(3)背向所述燃烧室头部端板(41)一端和最近一排所述燃料射流孔(22)之间的距离L4为0.15d-0.3d；

所述轴向旋流喷嘴(1)背向所述燃烧室头部端板(41)一端和最近一排所述燃料射流孔(22)之间的距离L6为1d-1.5d；

d为所述轴向旋流喷嘴内壁(104)和所述轴向旋流喷嘴外壁(103)之间环形空间的外径。

9.一种燃气轮机，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述强弱旋流匹配的贫预混环形多喷嘴燃烧器。